Bruker MRMS Applications Handbook
Příručky | 2020 | BrukerInstrumentace
Význam zmapování prostorového rozložení metabolitů v pletivech rostlin spočívá v lepším pochopení jejich biosyntetických drah, fyziologie a adaptace na okolní podmínky. Ginkgo biloba představuje důležitý model pro studium bioaktivních látek s farmakologickými vlastnostmi a dřívější metody vyžadovaly homogenizaci vzorku bez zachování prostorové informace.
Cílem studie bylo využít techniky MALDI Imaging k vizualizaci prostorového rozložení klíčových metabolitů v průřezech listů Ginkgo biloba. Studie porovnávala výkon dvou zobrazovacích platforem – ultrafleXtreme MALDI-TOF/TOF a solariX 7T MRMS – a optimalizovala výběr organických matric a způsob jejich nanášení.
Čerstvé listy Ginkgo biloba byly zabudovány do 10 % želatinového média, zamraženy a v kryostatu nařezány na 16 µm sekce, které byly uloženy na ITO-skleněné podložky a vysušeny. Nanášení matric DHB, CHCA a 9-AA probíhalo vlhkým sprejem z vlastnoručně upraveného aerosólového rozprašovače nebo suchou sublimací. Zobrazování bylo prováděno na solariX MRMS s 7T magnetem a Smartbeam II laserem při prostorovém rozlišení 50 µm a na ultrafleXtreme MALDI-TOF/TOF.
Optimalizace potvrdila, že v pozitivním módu poskytuje nejlepší spektrální citlivost matrix DHB při mokrém nanášení. Byly detekovány a lokalizovány flavonoidové glykosidy, biflavonoidy, ginkgolidy, biginkgosidy a lipidové dimery flavonoidů v různých vrstvách listu (povrch epidermis, mezofyl a sekretorní dutiny). V negativním módu s 9-AA se dařilo sledovat flavonoidní aglykonové formy. SolariX MRMS zajistil sub-ppm přesnost hmotnosti, která usnadnila identifikaci molekul ve složitých rostlinných matricích.
Label free zobrazování pomocí MALDI Imaging umožňuje rychlé zmapování distribuce stovek metabolitů ve tkáních bez potřeby značení. Metoda nachází uplatnění ve fytofyzii, šlechtění rostlin, farmakognosii a vývoji rostlinných bioaktivních látek.
Prostorové zobrazování lze rozšířit o iontovou mobilitu pro rozlišení izomerů a glykoformů, 3D rekonstrukce celého listu, integraci s optickou či elektronovou mikroskopií a vysokopropustné srovnávací studie genotypů či dynamické zobrazování odpovědí na stresory.
Studie potvrdila, že MALDI Imaging je vysoce efektivní pro neterminované mapování prostorové distribuce metabolitů v rostlinných vzorcích. Kombinace ultrafleXtreme a solariX MRMS poskytuje rychlou optimalizaci a precizní analýzu složitých rostlinných struktur.
LC/MS, LC/Ultra-HRMS
ZaměřeníPrůmysl a chemie, Proteomika, Metabolomika, Ostatní
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Význam zmapování prostorového rozložení metabolitů v pletivech rostlin spočívá v lepším pochopení jejich biosyntetických drah, fyziologie a adaptace na okolní podmínky. Ginkgo biloba představuje důležitý model pro studium bioaktivních látek s farmakologickými vlastnostmi a dřívější metody vyžadovaly homogenizaci vzorku bez zachování prostorové informace.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo využít techniky MALDI Imaging k vizualizaci prostorového rozložení klíčových metabolitů v průřezech listů Ginkgo biloba. Studie porovnávala výkon dvou zobrazovacích platforem – ultrafleXtreme MALDI-TOF/TOF a solariX 7T MRMS – a optimalizovala výběr organických matric a způsob jejich nanášení.
Použitá metodika a instrumentace
Čerstvé listy Ginkgo biloba byly zabudovány do 10 % želatinového média, zamraženy a v kryostatu nařezány na 16 µm sekce, které byly uloženy na ITO-skleněné podložky a vysušeny. Nanášení matric DHB, CHCA a 9-AA probíhalo vlhkým sprejem z vlastnoručně upraveného aerosólového rozprašovače nebo suchou sublimací. Zobrazování bylo prováděno na solariX MRMS s 7T magnetem a Smartbeam II laserem při prostorovém rozlišení 50 µm a na ultrafleXtreme MALDI-TOF/TOF.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace potvrdila, že v pozitivním módu poskytuje nejlepší spektrální citlivost matrix DHB při mokrém nanášení. Byly detekovány a lokalizovány flavonoidové glykosidy, biflavonoidy, ginkgolidy, biginkgosidy a lipidové dimery flavonoidů v různých vrstvách listu (povrch epidermis, mezofyl a sekretorní dutiny). V negativním módu s 9-AA se dařilo sledovat flavonoidní aglykonové formy. SolariX MRMS zajistil sub-ppm přesnost hmotnosti, která usnadnila identifikaci molekul ve složitých rostlinných matricích.
Přínosy a praktické využití metody
Label free zobrazování pomocí MALDI Imaging umožňuje rychlé zmapování distribuce stovek metabolitů ve tkáních bez potřeby značení. Metoda nachází uplatnění ve fytofyzii, šlechtění rostlin, farmakognosii a vývoji rostlinných bioaktivních látek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Prostorové zobrazování lze rozšířit o iontovou mobilitu pro rozlišení izomerů a glykoformů, 3D rekonstrukce celého listu, integraci s optickou či elektronovou mikroskopií a vysokopropustné srovnávací studie genotypů či dynamické zobrazování odpovědí na stresory.
Závěr
Studie potvrdila, že MALDI Imaging je vysoce efektivní pro neterminované mapování prostorové distribuce metabolitů v rostlinných vzorcích. Kombinace ultrafleXtreme a solariX MRMS poskytuje rychlou optimalizaci a precizní analýzu složitých rostlinných struktur.
Reference
- Li B et al. High-resolution imaging of plant metabolome by MALDI-MRMS. Plant Cell Environ. 2020.
- Gershenzon J, Maffei M. Handbook of Plant Metabolomics. Wiley. 2014.
- Powers R. MALDI Imaging Mass Spectrometry of Biological Tissues. Annu Rev Anal Chem. 2013;6: 329–354.
- Lee YJ et al. Comparative Imaging of Plant Metabolites by MALDI. Front Plant Sci. 2015;6: 74.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Integrating Ultra-High Speed MALDI-TOF and MALDI MRMS Imaging For Spatial Proteomics
2018|Bruker|Aplikace
25 YEARS MALDI Integrating Ultra-High Speed MALDI-TOF and MALDI MRMS Imaging For Spatial Proteomics MALDI imaging is a powerful technology that allows the detection of analytes from tissue while preserving their spatial distribution Introduction Cystic fibrosis (CF) is inherited in…
Klíčová slova
maldi, maldiimaging, imagingmrms, mrmstissue, tissuespatial, spatialtof, tofcalcyclin, calcyclincystic, cysticfibrosis, fibrosishtx, htxultra, ultrasolarix, solarixspeed, speedhemoglobin, hemoglobinhigh
Interrogation of the Spatial Metabolome of Ginkgo biloba with high-resolution MALDI and LDI Mass Spectrometry Imaging
2019|Bruker|Aplikace
Interrogation of the Spatial Metabolome of Ginkgo biloba with high-resolution MALDI and LDI Mass Spectrometry Imaging MALDI Imaging was used to unravel distinct spatial metabolomics in leaf cross sections. Introduction Ginkgo biloba is the only extant species in the division…
Klíčová slova
maldi, maldiginkgo, ginkgoimaging, imagingspraying, sprayingflavonoid, flavonoiddhb, dhbbiloba, bilobaleaf, leafultraflextreme, ultraflextremewet, wetepidermis, epidermistof, tofsecretory, secretorywere, weremetabolites
Bruker scimaX MRMS - The Applications Book
2020|Bruker|Příručky
The Applications Book Innovation with Integrity MRMS MRMS Enabling High Field Performance at 7T Magnetic Resonance Mass Spectrometry (MRMS) is the panicle of mass spec in terms of mass accuracy, resolving power and flexibility. scimaX MRMS opens new analytical doors,…
Klíčová slova
intensity, intensityisotopic, isotopicmrms, mrmsmaldi, maldidbe, dbecasi, casiscimax, scimaxfidelity, fidelityfine, fineimaging, imagingmass, masskilgour, kilgourpetroleomics, petroleomicsstructure, structurepopulation
Single Cell Lipid Analysis using the Bruker ultrafleXtreme TOF/TOF and the 7T solariX MRMS Mass Spectrometers
2019|Bruker|Aplikace
Single Cell Lipid Analysis using the Bruker ultrafleXtreme TOF/TOF and the 7T solariX MRMS Mass Spectrometers Matrix assisted laser desorption ionization (MALDI) mass spectrometry imaging (MSI) visualizes the distribution of a variety of molecules in biological systems, such as small…
Klíčová slova
ultraflextreme, ultraflextremecells, cellsbruker, brukercell, cellmaldi, maldimicroms, micromsrodent, rodenttof, toflaser, laserastrocytes, astrocytesseeded, seededapproaches, approachesgeometry, geometrysolarix, solarixthousands